Είναι μικροσκοπικό, είναι ασύρματο, εμφυτεύεται στο μάτι και ονομάζεται PRIMA. Είναι ένα τσιπ που αναπτύχθηκε από ερευνητές της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου Στάνφορντ και συνεργάτες τους πολλών και διαφορετικών κέντρων ανά τον κόσμο και το οποίο «συνεργάζεται» με έξυπνα γυαλιά με στόχο να αντικαταστήσει τους χαμένους φωτοϋποδοχείς των ματιών με χρήση υπέρυθρου φωτός. Σύμφωνα με μια νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στο ιατρικό περιοδικό The New England Journal of Medicine, το PRIMA επέτυχε να αποκαταστήσει σε ικανοποιητικό βαθμό την όραση σε σχεδόν τυφλά άτομα εξαιτίας ηλικιακής εκφύλισης της ωχράς κηλίδας.
Επανακτώντας την ικανότητα ανάγνωσης
Συγκεκριμένα στο πλαίσιο κλινικής μελέτης 27 από τα 32 άτομα που έλαβαν το εμφύτευμα επανέκτησαν την ικανότητα της ανάγνωσης μέσα σε ένα έτος από την τοποθέτησή του. Μάλιστα με μια ψηφιακή «χείρα βοηθείας» – χρήση προσαρμοσμένου ζουμ και εντονότερου κοντράστ – ορισμένοι ασθενείς επέτυχαν οπτική οξύτητα της τάξεως του 20/42.
Η πρώτη συσκευή που επιτρέπει στους ασθενείς να βλέπουν σχήματα και μοτίβα
Το PRIMA είναι η πρώτη προσθετική συσκευή για τα μάτια η οποία αποκαθιστά τη λειτουργική όραση σε ασθενείς που εμφανίζουν απώλεια της όρασης η οποία δεν επιδέχεται θεραπεία. Η νέα τεχνολογία επιτρέπει στους ασθενείς να αναγνωρίζουν σχήματα και μοτίβα. «Ολες οι προηγούμενες απόπειρες αποκατάστασης της όρασης με προσθετικές συσκευές οδηγούσαν βασικά σε ευαισθησία στο φως, όχι σε ικανότητα να διακρίνει το άτομο σχήματα και μοτίβα» ανέφερε ο Ντάνιελ Πάλανκερ, καθηγητής Οφθαλμολογίας και κύριος συγγραφέας της μελέτης και προσέθεσε ότι «είμαστε οι πρώτοι που καταφέραμε να παράσχουμε αυτή την ικανότητα σε ασθενείς».
Η δομή του εμφυτεύματος
Το σύστημα PRIMA αποτελείται από δύο κύρια τμήματα: μια μικρή κάμερα που είναι προσδεδεμένη σε ένα ζευγάρι γυαλιά καθώς και ένα ασύρματο τσιπ που εμφυτεύεται στον αμφιβληστροειδή χιτώνα του ματιού. Η κάμερα συλλαμβάνει τις οπτικές πληροφορίες και τις προβάλλει μέσω υπέρυθρου φωτός στο εμφύτευμα το οποίο τις μετατρέπει σε ηλεκτρικά σήματα. Αυτά τα σήματα ουσιαστικώς υποκαθιστούν τους καταστραμμένους φωτοϋποδοχείς οι οποίοι υπό φυσιολογικές συνθήκες ανιχνεύουν το φως και αποστέλλουν οπτικά δεδομένα στον εγκέφαλο.
20 χρόνια ερευνών
Πίσω από την ανάπτυξη του νέου συστήματος κρύβονται δεκαετίες επιστημονικής προσπάθειας – πλήθος πρωτοτύπων, πειράματα σε ζώα και τελικώς μια πρώτη κλινική δοκιμή σε ανθρώπους. Ο δρ Πάλανκερ συνέλαβε αρχικώς την ιδέα δημιουργίας του εμφυτεύματος πριν από δύο δεκαετίες ενώ εργαζόταν με οφθαλμολογικά λέιζερ για την αντιμετώπιση διαταραχών της όρασης. «Συνειδητοποίησα ότι θα έπρεπε να εκμεταλλευθούμε το γεγονός ότι ο οφθαλμός είναι διαφανής και οι πληροφορίες μεταφέρονται μέσω του φωτός» ανέφερε ο καθηγητής και συμπλήρωσε ότι «η συσκευή που οραματιστήκαμε το 2005 λειτουργεί τώρα πολύ καλά σε ασθενείς».
5 εκ. ασθενείς παγκοσμίως με γεωγραφική ατροφία
Οι ασθενείς που συμμετείχαν στην κλινική δοκιμή έπασχαν από ένα προχωρημένο στάδιο ηλικιακής εκφύλισης της ωχράς κηλίδας που ονομάζεται γεωγραφική ατροφία η οποία σταδιακά καταστρέφει την κεντρική όραση. Περισσότερα από πέντε εκατομμύρια άτομα παγκοσμίως πάσχουν από γεωγραφική ατροφία η οποία αποτελεί την κύρια αιτία τύφλωσης στους ηλικιωμένους.
Στόχευση των υγιών νευρώνων του αμφιβληστροειδούς
Στην εκφύλιση της ωχράς κηλίδας οι φωτοευαίσθητοι φωτοϋποδοχείς του κεντρικού αμφιβληστροειδούς καταστρέφονται με αποτέλεσμα το άτομο να έχει μόνο περιορισμένη περιφερική όραση. Ωστόσο πολλοί από τους νευρώνες του αμφιβληστροειδούς που επεξεργάζονται τις οπτικές πληροφορίες παραμένουν ανέπαφοι – αυτούς ακριβώς τους νευρώνες στοχεύει η συσκευή PRIMA.
Μικροσκοπικό εμφύτευμα
Το εμφύτευμα που έχει διαστάσεις μόλις 2Χ2 χιλιοστά τοποθετείται στην περιοχή του αμφιβληστροειδούς όπου έχουν χαθεί οι φωτοϋποδοχείς. Σε αντίθεση με τους φυσικούς φωτοϋποδοχείς που αποκρίνονται στο ορατό φως το τσιπ ανιχνεύει υπέρυθρο φως το οποίο εκπέμπεται από τα γυαλιά που φορά ο ασθενής. «Χρησιμοποιούμε υπέρυθρο φως επειδή θέλουμε να διασφαλίσουμε ότι δεν θα είναι ορατό από τους εναπομείναντες φωτοϋποδοχείς εκτός του εμφυτεύματος» εξήγησε ο δρ Πάλανκερ.
Ταυτόχρονη χρήση περιφερικής και «προσθετικής» κεντρικής όρασης
Αυτός ο σχεδιασμός επιτρέπει στους ασθενείς να χρησιμοποιούν τόσο τη φυσική περιφερική όρασή τους όσο και την «προσθετική» κεντρική τους όραση ταυτοχρόνως, γεγονός που βελτιώνει την ικανότητά τους να προσανατολίζονται και να κινούνται στον χώρο.
Φωτοβολταϊκή ασύρματη συσκευή
Με δεδομένο ότι το εμφύτευμα είναι… φωτοβολταϊκό – βασίζεται αποκλειστικά στο φως για να παράγει ηλεκτρικό ρεύμα – λειτουργεί ασύρματα και μπορεί να τοποθετηθεί με ασφάλεια κάτω από τον αμφιβληστροειδή. Αυτό αποτελεί σημαντικό πλεονέκτημα καθώς προηγούμενες εκδοχές «τεχνητών ματιών» απαιτούσαν εξωτερικές πηγές ενέργειας και καλώδια τα οποία εκτείνονταν έξω από τα μάτια.
Στη νέα μελέτη περιελήφθησαν 38 ασθενείς άνω των 60 ετών με γεωγραφική ατροφία και όραση χειρότερη από 20/320 τουλάχιστον στο ένα μάτι.
Μήνες εξάσκησης
Τέσσερις με πέντε εβδομάδες μετά από την εμφύτευση του τσιπ στο ένα μάτι οι ασθενείς άρχισαν να χρησιμοποιούν τα ειδικά γυαλιά. Παρότι κάποιοι ασθενείς μπόρεσαν να διακρίνουν μοτίβα αμέσως, συνολικά η οπτική οξύτητα των ασθενών βελτιώθηκε μετά από μήνες εξάσκησης. «Μπορεί να χρειαστούν αρκετοί μήνες εξάσκησης ώστε να φθάσει ο ασθενής στη μέγιστη απόδοση – διαδικασία παρόμοια με αυτή της εξάσκησης που απαιτείται στους ασθενείς που λαμβάνουν κοχλιακά εμφυτεύματα για αποκατάσταση της ακοής τους» σημείωσε ο δρ Πάλανκερ.
Διαβάζοντας ξανά βιβλία,τις ετικέτες τροφίμων, τις ταμπέλες στους δρόμους
Από τους 32 ασθενείς που ολοκλήρωσαν την κλινική δοκιμή η οποία διήρκεσε ένα έτος, οι 27 επανέκτησαν την ικανότητα του να διαβάζουν και 26 εμφάνισαν κλινικώς σημαντική βελτίωση της οπτικής οξύτητας. Χάρη στο τσιπ οι συμμετέχοντες ήταν σε θέση να διαβάζουν ξανά βιβλία, τις ετικέτες των τροφίμων ή τις ταμπέλες στους δρόμους. Δύο τρίτα εξ αυτών ανέφεραν μέτρια ως υψηλή ικανοποίηση από τη χρήση της συσκευής.
Διαχειρίσιμες παρενέργειες
Δεκαεννέα συμμετέχοντες εμφάνισαν παρενέργειες συμπεριλαμβανομένων της ενδοφθάλμιας πίεσης, της εμφάνισης δακρύων στον περιφερικό αμφιβληστροειδή καθώς και της αιμορραγίας κάτω από τον αμφιβληστροειδή. Καμία από τις παρενέργειες αυτές δεν ήταν επικίνδυνη για τη ζωή και σχεδόν στο σύνολό τους τα προβλήματα επιλύθηκαν μέσα σε δύο μήνες.
Ασπρόμαυρη όραση
Αυτή τη στιγμή η συσκευή PRIMA παρέχει μόνο ασπρόμαυρη όραση, χωρίς ενδιάμεση γκάμα αποχρώσεων. Ωστόσο ο καθηγητής Πάλανκερ αναπτύσσει ένα νέο λογισμικό το οποίο θα προσφέρει σύντομα όλη την γκάμα του γκρι. «Το νούμερο 1 στη λίστα των ασθενών είναι το να καταφέρουν να διαβάζουν, αλλά το νούμερο 2 με πολύ μικρή διαφορά αφορά στην αναγνώριση προσώπων. Και η αναγνώριση προσώπων απαιτεί εύρος αποχρώσεων».
Στα σκαριά νέα τσιπ για όραση υψηλότερης ανάλυσης
Ο ερευνητής αναπτύσσει επίσης αυτή τη στιγμή τσιπ που θα προσφέρουν όραση υψηλότερης ανάλυσης. Η ανάλυση εξαρτάται από το μέγεθος των πίξελ στο τσιπ. Αυτή τη στιγμή τα πίξελ είναι πλάτους 100 μικρών με 378 πίξελ σε κάθε τσιπ. Η νέα εκδοχή που ετοιμάζεται – και έχει ήδη δοκιμαστεί σε αρουραίους – θα διαθέτει πίξελ πολύ πιο μικρά (20 μικρά) με 10.000 πίξελ σε κάθε τσιπ.
Αγγίζοντας προσεχώς το τέλειο
Ο δρ Πάλανκερ επιθυμεί επίσης να δοκιμάσει τη συσκευή και για άλλους τύπους τύφλωσης που έχουν τη ρίζα τους στην απώλεια φωτοϋποδοχέων. «Η έκδοση του τσιπ που χρησιμοποιήσαμε στη δοκιμή είναι η πρώτη και η ανάλυση είναι σχετικώς χαμηλή. Η νέα γενιά της συσκευής με μικρότερα πίξελ θα προσφέρει καλύτερη ανάλυση και θα συνοδεύεται από πιο κομψά γυαλιά». Ενα τσιπ με πίξελ 20 μικρών θα προσφέρει στους ασθενείς όραση της τάξεως του 20/80. «Ωστόσο με ηλεκτρονικό ζουμ θα μπορούν να αγγίξουν το τέλειο, το 20/20» κατέληξε ο καθηγητής.
Πηγή: in.gr
